一種送變電線路結晶物清理裝置的製作方法

2023-12-12 20:33:57 2

本發明屬於電力維護保障技術領域，尤其是涉及一種送變電線路結晶物清理裝置。

背景技術：

電力線路覆冰導致的故障一直是國內外電力系統的嚴重災害之一。國際上對線路覆冰問題研究也很重視，國際大電網會議多次組織各國專家進行專題研討國際電工委員會專門制訂了有關電力線路覆冰的技術標準。我國西北地區、東北地區冬季寒冷，高壓輸送線路結冰嚴重，儘管採用防覆冰技術一定程度上抑制覆冰的生成和發展，避免或減少了覆冰引起事故，但其潛在的危害一直困擾著電力部門。近年來發生的一些大冰災己經危及到我國主幹網線路的運行安全，國家電網公司對電網覆冰除冰工作高度關注。年春節前後華中地區出現極為罕見的凍雨、雨雪天氣，特別是湖南、湖北兩省分別遭受了年和年以來大面積、長時間、高強度的電力線路覆冰自然災害，造成華中電網變電站發生設備故障次交直流電力線路共跳閘條次。災害造成交流電力線路倒塔條基，嚴重變形基地線滑移處、斷線處，地線支架變形處線路倒塔基，嚴重變形基，電網解列。隨著我國近年來電力線路的增加，以及電壓等級的提高，覆冰對電力線路的潛在危害也愈加嚴重。所以立項研究快速合理的除去線路覆冰技術是很有必要的。電力系統的不斷發展和安全穩定運行給國民經濟和社會發展帶來了巨大的動力和效益，高壓線路能否安全運行是遠距離輸電的保障。目前，高壓電力線路的覆冰和積雪時刻威脅著電力系統的安全運行，電力線路覆冰導致的故障一直是國內外電力系統的嚴重災害之一。在俄羅斯、加拿大、美國、日本、英國、芬蘭、冰島及我國北部和中西部高寒地帶，電力線路覆冰導的電路損害以及由此引發的安全事故，常常給當地的生活和生產帶來極大的不便，並造成巨大的經濟損失。電力線路一旦產生覆冰，將會引起線路倒杆塔、斷線和絕緣子閃絡等重大事故，對電力系統的安全運行產生嚴重危害之一。大型電力系統一旦發生故障，將會造成大面積停電，造成巨大的經濟損失，給社會造成災難性的後果。我國是電力線路覆冰嚴重的國家之一，線路冰災事故發生的概率居世界前列。

近些年來發生的一些大冰災已經危及到我國主幹網線路的運行安全，國家電網公司對電網覆冰除冰工作高度關注。年春節前後華中地區出現極為罕見的凍雨、雨雪天氣，特別是湖南、湖北兩省分別遭受了大面積、長時間、高強度的電力線路覆冰災害，造成華中電網變電站發生設備故障次交直流電力線路共跳閘條次。災害造成交流電力線路倒塔條基，嚴重變形基地線滑移處、斷線處，地線支架屈服處線路倒塔基，嚴重變形基，電網解列次。直接經濟損失超過數百億元，對人們的日常生活和生命財產安全產生嚴重危害。隨著我國近年來電力線路的增加，以及電壓等級的提高，覆冰對電力線路的潛在危害也愈加嚴重。避免這種重大自然災害發生的有力措施一及時清除結冰，減輕線路承重，是比較有效的方法。

目前國內的除冰技術最常用還是人工除冰方法，用木棍、竹竿等最原始的工具對最嚴重的覆冰線路段進行敲擊，除去線路上的覆冰。此外，還有熱力融冰技術、過電流融冰技術、短路融冰技術等。短路融冰技術包括不帶負荷的三相短路融冰技術、導線對導線兩相短路融冰技術、導線對地線單相短路融冰技術，以及傳統的帶負荷融冰技術、利用介質損耗除冰技術、利用短路電磁力除冰技術等。其中利用短路電磁力除冰技術對電力系統的穩定性有較大影響，不適用於超高壓電力線路不帶負荷短路加熱導線融冰方法最為完善，在我國應用較為廣泛傳統的帶負荷融冰方法只適用於局部覆冰嚴重地段的線路，對大面積覆冰地區線路的融冰或較長線路的全線融冰還做不到利用介質損耗除冰技術，把電介質加熱和趨膚效應加熱結合起來，可以均勻除冰，能耗較低，移動靈活方便，但有待於解決電磁幹擾問題。我國當前除冰作業方法主要靠人工進行。人工除冰費時費力，同時也受到自然環境的制約，如高山、湖泊等惡劣環境會對作業人員的人身安全造成威脅。總之，目前除、防冰技術普遍能耗大、安全性低，尚無安全、有效、簡單的方法`一。因此，急需一種能夠代替人工除冰的作業方法和設備，隨著移動機器人技術的發展，用一種能夠在架空電力線上穩定行走，可以實時在線路上進行除冰的智能化的機器人來取代人工除冰，這樣既可以提高除冰質量，又可以提高工作效率心節省大量的人力資源，除冰機器人就是在這種需求下應運而生的，研發成功的除冰機器人有很廣泛的應用前景，在技術上是傳統除冰技術的新突破，它能夠快速的除去線路上的覆冰，減少電力事故的發生，降低因事故發生造成的損失。尤其是我國近年來電壓等級的提高，以及電力線路增加，除冰機器人有很好的市場前景，同時能創造良好的經濟效益和社會效益。

專利申請號為201210172326.3的發明專利公開了一種輸電線線路除冰機器人，包括除冰機構、驅動機構、夾緊機構、支撐機構、越障機構，驅動機構包括驅動電機和電機座，除冰機構和夾緊機構與電機座固定，支撐機構的上端連接電機座，支撐機構固定在越障機構上；所述的除冰機構、驅動機構、夾緊機構、支撐機構有兩組且對稱相向布置；該發明可以跨過杆塔實現多檔線路之間自動除冰作業，然而，該發明採用除冰棒對覆冰進行敲擊的方式進行除冰，該方法對冰層厚度小、冰層硬度較低的覆冰具有一定的除冰效果，對冰層厚度較大、冰層硬度較大的覆冰除冰效果不理想。

專利申請號為201410477337.1的發明專利公開了輸電線路除冰裝置，包括外殼、電源、行走輪、敲擊部分、切割部分和遙控裝置，遙控裝置包括遙控模塊，外殼包括豎直設置的豎箱和連接在豎箱前側的上箱體和密封的下箱體，上箱體和下箱體的中間構成用於輸電線路通過的通過空間，上箱體的底部設有開口，兩個或兩個以上的行走輪沿橫向方向安裝在上箱體處，行走輪的下半部分伸出上箱體，電源和遙控模塊安裝在下箱體內；所述行走輪連接有行走輪電機；通過現場模擬試驗該除冰裝置可以實現在單、雙分裂導線上有效行走並跨越間隔棒、其敲擊、切割功能均能在遙控情況下有效實現。該發明採用切割部分先對覆冰進行切割之後對切割後的覆冰通過敲擊部分進行敲擊，能夠對一些冰層厚度較大的覆冰進行除冰，但該發明切割部分採用的是切割片對覆冰進行切割，該方法存在切割效果不理想以及容易損傷電力線的問題。

技術實現要素：

有鑑於此，本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種送變電線路結晶物清理裝置，能夠根據檢測到的覆冰層厚度調整水刀分割模塊的水壓，從而在對表面覆冰進行分割時既能高效除冰又不受覆冰層厚度的影響，還不會損傷線路，而且採用預切割模塊對覆冰進行預先切割，更易於進行水刀分割時將覆冰分成小塊。

為達到上述目的，本發明採用以下技術方案：

一種送變電線路結晶物清理裝置，包括行走機構以及通過機械臂連接在所述行走機構下方的機架，所述行走機構包括卡設置在電力線上覆冰已除部位的後行走輪和卡設在電力線上覆冰未除部位的前行走輪，所述機架上設置除冰機構，且所述除冰機構位於所述後行走輪與所述前行走輪之間，所述機架內部左側設置無線控制器，所述行走機構與所述無線控制器電信號連接；所述除冰機構由左至右依次包括覆冰破碎模塊、水刀分割模塊和預切割模塊；所述機架上設置用於姿態調整的姿態調整模塊與平衡檢測模塊。

所述姿態調整模塊包括與所述機架固定相連的第一支撐臂、設置在第一支撐臂上的第二支撐臂、設置在第二支撐臂上的第三支撐臂、以及設置在所述第三支撐臂驅動電機，所述驅動電機上設置螺旋槳。

所述第一伸縮臂上設置第一步進電機，所述第一步進電機的輸出軸與所述第二支撐臂的後端相連連接，所述第二支撐臂的前端面上設置第二步進電機，所述第二步進電機的輸出軸與第三支撐臂相連接。

所述第一步進電機的輸出軸與所述第二步進電機的輸出軸空間相互垂直。

所述平衡監測模塊包括MEMS陀螺儀和MEMS加速計。

所述覆冰破碎模塊包括設置在所述機架上的破碎模塊支架、設置在所述破碎模塊支架上端的左側帶開口的半框形固定鉗口、採用燕尾結構滑動設置在所述半框形固定鉗口右側的活動鉗口，所述半框形固定鉗口與所述活動鉗口相接觸位置分別設置圓弧形凹槽，所述半框形固定鉗口上的圓弧形凹槽兩側設置通孔且所述通孔上部設置內螺紋，所述通孔上部螺紋連接螺杆，所述活動鉗口上與所述通孔位置相對應處設置沉孔，所述螺杆底部和所述沉孔底部均設置導向柱，所述螺杆底部的導向柱上套設有壓縮彈簧且所述壓縮彈簧的下部套設在所述沉孔底部的導向柱上，所述壓縮彈簧的上端固定設置在所述螺杆底部，所述活動鉗口底部設置弧形凸臺，所述半框形固定鉗口上設置底座，所述底座上設置破碎電機，所述破碎電機的輸出軸上偏心設置與所述凸臺相配合的飛輪，所述破碎電機與所述無線控制器電信號連接；所述機架上設置覆冰厚度檢測模塊，所述覆冰厚度檢測模塊與所述無線控制器電信號連接。

所述水刀分割模塊包括設置在所述機架上的水刀支架、設置在所述水刀支架上的兩個噴射切割頭、設置在所述機架內部的水箱以及設置在所述機架內的高壓泵，兩個噴射切割頭分別位於電力線前後兩側，所述水箱的出水孔通過管道與所述高壓泵的進水口相連接，所述噴射切割頭的噴嘴朝向覆冰外表面且所述噴射切割頭通過管道與所述高壓泵的出水口相連接，所述高壓泵與所述無線控制器電信號連接；

所述預切割模塊包括設置在所述機架上的基座，所述基座上表面設置圓弧形卡槽，所述圓弧形卡槽的兩邊側壁上設置一對圓弧形滑軌，所述圓弧形卡槽內卡設有圓環形刀架，所述圓環形刀架上開設有與所述圓弧形滑軌相配合的圓弧形滑槽；所述圓環形刀架由兩個半圓形刀架組成，兩個半圓形刀架之間通過內側的緊固件進行緊固，所述半圓形刀架內部沿徑向設置帶收緊口的沉槽，所述沉槽內設置刀杆，所述刀杆內端設置凸起，所述刀杆外端設置刀頭，所述刀杆靠近所述刀頭位置設置限位塊，所述刀杆上套設頂緊彈簧且所述頂緊彈簧位於所述沉槽端部與所述限位塊之間；所述圓環形刀架圓周面上設置輪齒，所述基座上設置電機座，所述電機座上設置預切割電機，所述預切割電機的輸出軸上設置與所述輪齒相配合的齒輪，所述預切割電機與所述無線控制器電信號連接。

所述水箱頂部設置開口，所述開口上設置接冰雪漏鬥，所述機架頂部與所述接冰雪漏鬥位置相對應處設置有缺口用於，所述水箱底部設置加熱模塊且所述加熱模塊與所述無線控制器電信號連接。

所述覆冰厚度檢測模塊包括設置在所述機架前部的覆冰電力線圖像採集單元、設置在所述機架後部的未覆冰電力線圖像採集單元和設置在所述機架內部右端的處理器單元，所述覆冰電力線圖像採集單元和所述未覆冰電力線圖像採集單元位於所述後行走輪和所述前行走輪之間，所述處理器單元包括依次電信號相連接的圖像預處理單元、邊緣檢測單元及計算單元，所述覆冰電力線圖像採集單元和所述未覆冰電力線圖像採集單元均與所述圖像預處理單元電信號相連接，所述圖像預處理單元用於對所述覆冰電力線圖像採集單元採集的圖像和所述未覆冰電力線圖像採集單元採集的圖像進行灰度化和濾波處理，所述邊緣檢測單元用於對採集圖像進行邊緣過濾，所述計算單元用於計算覆冰電力線圖像寬度與未覆冰電力線圖像寬度差的一半以得到覆冰層厚度。

所述機架底部設置重心調整模塊，所述重心調整模塊包括採用燕尾結構滑動設置在所述機架底部的配重塊和設置在所述機架底部左側的自動伸縮杆，所述自動伸縮杆的自由端與所述配重塊連接，所述自動伸縮杆與所述無線控制器電信號連接。

所述自動伸縮杆為電動伸縮杆。

本發明的有益效果是：

本發明針對現有的除冰裝置，要麼只能清除覆冰層較薄的覆冰，要麼在清除覆冰層較厚的覆冰時容易損傷線路的問題，提供一種先採用預切割模塊對覆冰表面進行與切割，隨後採用水刀分割模塊對覆冰進行再次分割，進而利用後面的覆冰破碎模塊對已經分割過的覆冰進行擠壓和震動，從而將覆冰全部從線路上清除掉。採用前行走輪和後行走輪的行走機構，前行走輪卡設在輸變線上覆冰未除部位，後行走輪卡設在輸變線上覆冰已清除部位，而且前行走輪和後行走輪均通過設置在機架內部左側的無線控制器進行控制以便於地面人員通過遙控器控制前行走輪和後行走輪的行走；在機架上設置除冰機構，且除冰機構位於後行走輪與前行走輪之間，這樣能夠保持本整體結構的平穩；除冰機構由左至右依次包括覆冰破碎模塊和水刀分割模塊，這樣水刀分割模塊能夠提前將覆冰進行分割以使覆冰與輸變線產生裂縫並減小它們之間的接觸面積，進而降低覆冰與輸變線之間的結合力以便於左側的覆冰破碎模塊對分割後的覆冰進行擠壓和震動，從而將覆冰從輸變線上徹底的清理下來。另外，水刀分割模塊採用兩個噴射切割頭的結構，且兩個噴射切割頭分別位於輸電線前後兩側，這樣能夠將輸電線上的覆冰分割成兩半，進而更容易通過左側的覆冰破碎模塊進行擊碎和振落。

其中，所述覆冰破碎模塊包括設置在所述機架上的破碎模塊支架、設置在所述破碎模塊支架上端的左側帶開口的半框形固定鉗口、採用燕尾結構滑動設置在所述半框形固定鉗口右側的活動鉗口，採用半框形固定鉗口和滑動設置在半框形固定鉗口右側的活動鉗口的配合對已經分割的覆冰進行擠壓和震動；所述半框形固定鉗口與所述活動鉗口相接觸位置分別設置圓弧形凹槽，所述圓弧形凹槽用於貼合輸變線外表面，這樣能夠穩固的將帶覆冰的輸變線壓入圓弧形凹槽內；所述半框形固定鉗口上的圓弧形凹槽兩側設置通孔且所述通孔上部設置內螺紋，所述通孔上部螺紋連接螺杆，所述活動鉗口上與所述通孔位置相對應處設置沉孔，所述螺杆底部和所述沉孔底部均設置導向柱，所述螺杆底部的導向柱上套設有壓縮彈簧且所述壓縮彈簧的下部套設在所述沉孔底部的導向柱上，所述壓縮彈簧的上端固定設置在所述螺杆底部，這樣所述活動鉗口能夠在所述壓縮彈簧的彈力及其自身重力作用下沿所述半框形固定鉗口右側向下滑動，與此同時，所述活動鉗口底部設置弧形凸臺，所述半框形固定鉗口上設置底座，所述底座上設置破碎電機，所述破碎電機的輸出軸上偏心設置飛輪，所述破碎電機與所述無線控制器電信號連接，這樣在破碎電機的驅動下通過偏心設置的飛輪帶動所述活動鉗口向上擠壓，達到最高點後落下，而所述活動鉗口在壓縮彈簧和破碎電機的共同作用下對壓入圓弧形凹槽內的輸變線表面的覆冰進行擠壓和振動，由於覆冰已被右側的水刀分割模塊分割開，在覆冰破碎模塊的擠壓和振動作用下覆冰很容易就會碎開和脫落；所述機架上設置覆冰厚度檢測模塊，所述覆冰厚度檢測模塊與所述無線控制器電信號連接，一方面通過覆冰厚度檢測模塊能夠知道覆冰層的厚度，另一方面水刀分割模塊能夠根據檢測的覆冰層的厚度來及時調整水壓，從而保證在分割覆冰的同時不因為水壓過高對輸變線造成損傷。

另外，為了避免本裝置在運行至較為堅硬冰塊，而導致此處預切割模塊在此處卡殼，且由於與切割電機的不會因為遇到堅硬冰塊而停止轉動，因此其會增大功率進行破冰，此時可能會導致機架隨其轉動而轉動，造成本機構的不穩定性，且由於本裝置在運行的過程中也會受到自然天氣的影響，從而造成其在空中發生擺動，這樣會嚴重影響本裝置的運行穩定，因此在機架側面設置姿態調整模塊，用於對本裝置進行姿態調整，而採用的姿態調整模塊包括第一支撐臂、設置在第一支撐臂上的第二支撐臂、設置在第二支撐臂上的第三支撐臂、以及設置在所述第三支撐臂驅動電機，所述驅動電機上設置螺旋槳；通過螺旋槳的正反轉，產生不同方向的推力；且採用第一支撐臂、第二支撐臂和第三支撐臂相配合的結構形式，通過其之間的第一步進電機和第二步進電機調整第三支撐臂的角度，來調整平衡力的方向，使其產生與MEMS陀螺儀和MEMS加速計檢測到的方向反的推力；而採用的第一步進電機的輸出軸與所述第二步進電機的輸出軸空間相互垂直；確保了本裝置的平穩運行；另外採用的姿態調整模塊與平衡檢測模塊與無線控制器信號互聯，能夠將通過無線控制器對其進行工作支配，確保本裝置的平穩運行。

另外，預切割模塊採用由兩個半圓形刀架組成的圓環形刀架，便於將電力線卡入預切割模塊，而且便於拆卸；圓環形刀架卡設在底座上表面的圓弧形卡槽內，並通過設置在圓弧形卡槽的兩邊側壁上的一對圓弧形滑軌與開設在圓環形刀架上的圓弧形滑槽的配合，從而實現圓環形刀架既能限制在圓弧形卡槽內又能使圓環形刀架相對於底座旋轉滑動；同時，在圓環形刀架圓周面上設置輪齒，輪齒與設置在預切割電機的輸出軸上的齒輪相配合，進而在預切割電機的驅動下帶動圓環形刀架進行旋轉，進而帶動設置在圓環形刀架內側的刀頭進行圓周切割以實現對覆冰的圓周預切割；而且，刀頭設置在刀杆外端，刀杆通過其內端的凸起卡設在半圓形刀架內部的帶收緊口的沉槽內，刀杆上套設頂緊彈簧且頂緊彈簧位於沉槽端部與限位塊之間，這樣刀頭與圓環形刀架之間採用彈性連接，能夠在刀頭旋轉預切割時保證刀頭具有一定的退讓性，避免造成刀頭卡死或折斷。

本發明採用預切割模塊對冰塊進行預切割，之後採用水刀分割模塊對預切割後的覆冰進行分割，最後採用覆冰破碎模塊將經過預切割和分割後的覆冰從電力線上清理下來，並結合姿態調整模塊和平衡檢測模塊，確保本裝置在遇到較難清理的冰塊時，也能保證本裝置的平穩運行，增強了本發明的除冰效果。

附圖說明

圖1為本發明第一種實施方式的結構示意圖；

圖2為本發明覆冰破碎模塊的結構主視示意圖；

圖3為本發明覆冰破碎模塊的結構左視示意圖；

圖4為本發明水刀分割模塊的結構放大示意圖；

圖5為本發明預切割模塊的結構主視示意圖；

圖6為本發明預切割模塊的結構右視示意圖；

圖7為本發明覆冰厚度檢測模塊的結構框圖；

圖8為本發明第二種實施方式的結構示意圖；

圖9為本發明第三種實施方式的結構示意圖；

圖10為本發明姿態調整模塊的側面結構示意圖；

圖11為本發明第二支撐臂的側面結構示意圖；

圖12為本發明第二支撐臂的俯視結構示意圖。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例的附圖1-12，對本發明實施例的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基於所描述的本發明的實施例，本領域普通技術人員所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

實施例一：

一種送變電線路結晶物清理裝置，包括行走機構以及通過機械臂1連接在所述行走機構下方的機架2，所述行走機構包括卡設置在電力線3上覆冰已除部位的後行走輪4和卡設在電力線3上覆冰未除部位的前行走輪5，所述機架2上設置除冰機構，且所述除冰機構位於所述後行走輪4與所述前行走輪5之間，所述機架2內部左側設置無線控制器6，所述行走機構與所述無線控制器6電信號連接；所述除冰機構由左至右依次包括覆冰破碎模塊7、水刀分割模塊8和預切割模塊9；所述機架2上設置用於姿態調整的姿態調整模塊47與平衡檢測模塊49。

所述姿態調整模塊47包括與所述機架2固定相連的第一支撐臂475、設置在第一支撐臂475上的第二支撐臂474、設置在第二支撐臂474上的第三支撐臂473、以及設置在所述第三支撐臂473上的驅動電機472，所述驅動電機472上設置螺旋槳48。

所述第一伸縮臂475上設置第一步進電機478，所述第一步進電機478的輸出軸與所述第二支撐臂474的後端相連連接，所述第二支撐臂474的前端面上設置第二步進電機476，所述第二步進電機476的輸出軸與第三支撐臂473相連接。

所述第一步進電機478的輸出軸477與所述第二步進電機476的輸出軸空間相互垂直。

所述平衡監測模塊49包括MEMS陀螺儀和MEMS加速計。

所述覆冰破碎模塊7包括設置在所述機架2上的破碎模塊支架10、設置在所述破碎模塊支架10上端的左側帶開口的半框形固定鉗口11、採用燕尾結構滑動設置在所述半框形固定鉗口11右側的活動鉗口12，所述半框形固定鉗口11與所述活動鉗口12相接觸位置分別設置圓弧形凹槽13，所述半框形固定鉗口11上的圓弧形凹槽13兩側設置通孔14且所述通孔14上部設置內螺紋，所述通孔14上部螺紋連接螺杆15，所述活動鉗口12上與所述通孔14位置相對應處設置沉孔16，所述螺杆15底部和所述沉孔16底部均設置導向柱17，所述螺杆15底部的導向柱17上套設有壓縮彈簧18且所述壓縮彈簧18的下部套設在所述沉孔16底部的導向柱17上，所述壓縮彈簧18的上端固定設置在所述螺杆15底部，所述活動鉗口12底部設置弧形凸臺19，所述半框形固定鉗口11上設置底座20，所述底座20上設置破碎電機21，所述破碎電機21的輸出軸上偏心設置與所述凸臺19相配合的飛輪22，所述破碎電機21與所述無線控制器6電信號連接；所述機架2上設置覆冰厚度檢測模塊，所述覆冰厚度檢測模塊與所述無線控制器6電信號連接。

所述水刀分割模塊8包括設置在所述機架2上的水刀支架23、設置在所述水刀支架23上的兩個噴射切割頭24、設置在所述機架2內部的水箱25以及設置在所述機架2內的高壓泵26，兩個噴射切割頭24分別位於電力線3前後兩側，所述水箱25的出水孔通過管道與所述高壓泵26的進水口相連接，所述噴射切割頭24的噴嘴朝向覆冰外表面且所述噴射切割頭24通過管道與所述高壓泵26的出水口相連接，所述高壓泵26與所述無線控制器6電信號連接；

所述預切割模塊9包括設置在所述機架2上的基座27，所述基座27上表面設置圓弧形卡槽28，所述圓弧形卡槽28的兩邊側壁上設置一對圓弧形滑軌29，所述圓弧形卡槽28內卡設有圓環形刀架30，所述圓環形刀架30上開設有與所述圓弧形滑軌29相配合的圓弧形滑槽；所述圓環形刀架30由兩個半圓形刀架組成，兩個半圓形刀架之間通過內側的緊固件31進行緊固，所述半圓形刀架內部沿徑向設置帶收緊口的沉槽32，所述沉槽32內設置刀杆33，所述刀杆33內端設置凸起34，所述刀杆33外端設置刀頭35，所述刀杆33靠近所述刀頭35位置設置限位塊36，所述刀杆33上套設頂緊彈簧37且所述頂緊彈簧37位於所述沉槽32端部與所述限位塊36之間；所述圓環形刀架30圓周面上設置輪齒，所述基座27上設置電機座38，所述電機座38上設置預切割電機39，所述預切割電機39的輸出軸上設置與所述輪齒相配合的齒輪40，所述預切割電機39與所述無線控制器6電信號連接。

所述覆冰厚度檢測模塊包括設置在所述機架2前部的覆冰電力線圖像採集單元44、設置在所述機架2後部的未覆冰電力線圖像採集單元45和設置在所述機架2內部右端的處理器單元46，所述覆冰電力線圖像採集單元44和所述未覆冰電力線圖像採集單元45位於所述後行走輪4和所述前行走輪5之間，所述處理器單元46包括依次電信號相連接的圖像預處理單元461、邊緣檢測單元462及計算單元463，所述覆冰電力線圖像採集單元44和所述未覆冰電力線圖像採集單元45均與所述圖像預處理單元461電信號相連接，所述圖像預處理單元461用於對所述覆冰電力線圖像採集單元44採集的圖像和所述未覆冰電力線圖像採集單元45採集的圖像進行灰度化和濾波處理，所述邊緣檢測單元462用於對採集圖像進行邊緣過濾，所述計算單元463用於計算覆冰電力線圖像寬度與未覆冰電力線圖像寬度差的一半以得到覆冰層厚度。

本發明針對現有的除冰裝置，要麼只能清除覆冰層較薄的覆冰，要麼在清除覆冰層較厚的覆冰時容易損傷線路的問題，提供一種先採用預切割模塊對覆冰表面進行與切割，隨後採用水刀分割模塊對覆冰進行再次分割，進而利用後面的覆冰破碎模塊對已經分割過的覆冰進行擠壓和震動，從而將覆冰全部從線路上清除掉。採用前行走輪和後行走輪的行走機構，前行走輪卡設在輸變線上覆冰未除部位，後行走輪卡設在輸變線上覆冰已清除部位，而且前行走輪和後行走輪均通過設置在機架內部左側的無線控制器進行控制以便於地面人員通過遙控器控制前行走輪和後行走輪的行走；在機架上設置除冰機構，且除冰機構位於後行走輪與前行走輪之間，這樣能夠保持本整體結構的平穩；除冰機構由左至右依次包括覆冰破碎模塊和水刀分割模塊，這樣水刀分割模塊能夠提前將覆冰進行分割以使覆冰與輸變線產生裂縫並減小它們之間的接觸面積，進而降低覆冰與輸變線之間的結合力以便於左側的覆冰破碎模塊對分割後的覆冰進行擠壓和震動，從而將覆冰從輸變線上徹底的清理下來。另外，水刀分割模塊採用兩個噴射切割頭的結構，且兩個噴射切割頭分別位於輸電線前後兩側，這樣能夠將輸電線上的覆冰分割成兩半，進而更容易通過左側的覆冰破碎模塊進行擊碎和振落。

其中，所述覆冰破碎模塊包括設置在所述機架上的破碎模塊支架、設置在所述破碎模塊支架上端的左側帶開口的半框形固定鉗口、採用燕尾結構滑動設置在所述半框形固定鉗口右側的活動鉗口，採用半框形固定鉗口和滑動設置在半框形固定鉗口右側的活動鉗口的配合對已經分割的覆冰進行擠壓和震動；所述半框形固定鉗口與所述活動鉗口相接觸位置分別設置圓弧形凹槽，所述圓弧形凹槽用於貼合輸變線外表面，這樣能夠穩固的將帶覆冰的輸變線壓入圓弧形凹槽內；所述半框形固定鉗口上的圓弧形凹槽兩側設置通孔且所述通孔上部設置內螺紋，所述通孔上部螺紋連接螺杆，所述活動鉗口上與所述通孔位置相對應處設置沉孔，所述螺杆底部和所述沉孔底部均設置導向柱，所述螺杆底部的導向柱上套設有壓縮彈簧且所述壓縮彈簧的下部套設在所述沉孔底部的導向柱上，所述壓縮彈簧的上端固定設置在所述螺杆底部，這樣所述活動鉗口能夠在所述壓縮彈簧的彈力及其自身重力作用下沿所述半框形固定鉗口右側向下滑動，與此同時，所述活動鉗口底部設置弧形凸臺，所述半框形固定鉗口上設置底座，所述底座上設置破碎電機，所述破碎電機的輸出軸上偏心設置飛輪，所述破碎電機與所述無線控制器電信號連接，這樣在破碎電機的驅動下通過偏心設置的飛輪帶動所述活動鉗口向上擠壓，達到最高點後落下，而所述活動鉗口在壓縮彈簧和破碎電機的共同作用下對壓入圓弧形凹槽內的輸變線表面的覆冰進行擠壓和振動，由於覆冰已被右側的水刀分割模塊分割開，在覆冰破碎模塊的擠壓和振動作用下覆冰很容易就會碎開和脫落；所述機架上設置覆冰厚度檢測模塊，所述覆冰厚度檢測模塊與所述無線控制器電信號連接，一方面通過覆冰厚度檢測模塊能夠知道覆冰層的厚度，另一方面水刀分割模塊能夠根據檢測的覆冰層的厚度來及時調整水壓，從而保證在分割覆冰的同時不因為水壓過高對輸變線造成損傷。

另外，為了避免本裝置在運行至較為堅硬冰塊，而導致此處預切割模塊在此處卡殼，且由於與切割電機的不會因為遇到堅硬冰塊而停止轉動，因此其會增大功率進行破冰，此時可能會導致機架隨其轉動而轉動，造成本機構的不穩定性，且由於本裝置在運行的過程中也會受到自然天氣的影響，從而造成其在空中發生擺動，這樣會嚴重影響本裝置的運行穩定，因此在機架側面設置姿態調整模塊，用於對本裝置進行姿態調整，而採用的姿態調整模塊包括第一支撐臂、設置在第一支撐臂上的第二支撐臂、設置在第二支撐臂上的第三支撐臂、以及設置在所述第三支撐臂驅動電機，所述驅動電機上設置螺旋槳；通過螺旋槳的正反轉，產生不同方向的推力；且採用第一支撐臂、第二支撐臂和第三支撐臂相配合的結構形式，通過其之間的第一步進電機和第二步進電機調整第三支撐臂的角度，來調整平衡力的方向，使其產生與MEMS陀螺儀和MEMS加速計檢測到的方向反的推力；而採用的第一步進電機的輸出軸與所述第二步進電機的輸出軸空間相互垂直；確保了本裝置的平穩運行。

另外，預切割模塊採用由兩個半圓形刀架組成的圓環形刀架，便於將電力線卡入預切割模塊，而且便於拆卸；圓環形刀架卡設在底座上表面的圓弧形卡槽內，並通過設置在圓弧形卡槽的兩邊側壁上的一對圓弧形滑軌與開設在圓環形刀架上的圓弧形滑槽的配合，從而實現圓環形刀架既能限制在圓弧形卡槽內又能使圓環形刀架相對於底座旋轉滑動；同時，在圓環形刀架圓周面上設置輪齒，輪齒與設置在預切割電機的輸出軸上的齒輪相配合，進而在預切割電機的驅動下帶動圓環形刀架進行旋轉，進而帶動設置在圓環形刀架內側的刀頭進行圓周切割以實現對覆冰的圓周預切割；而且，刀頭設置在刀杆外端，刀杆通過其內端的凸起卡設在半圓形刀架內部的帶收緊口的沉槽內，刀杆上套設頂緊彈簧且頂緊彈簧位於沉槽端部與限位塊之間，這樣刀頭與圓環形刀架之間採用彈性連接，能夠在刀頭旋轉預切割時保證刀頭具有一定的退讓性，避免造成刀頭卡死或折斷。

本發明採用預切割模塊對冰塊進行預切割，之後採用水刀分割模塊對預切割後的覆冰進行分割，最後採用覆冰破碎模塊將經過預切割和分割後的覆冰從電力線上清理下來，並結合姿態調整模塊和平衡檢測模塊，確保本裝置在遇到較難清理的冰塊時，也能保證本裝置的平穩運行，增強了本發明的除冰效果。

實施例二：

如圖8所示，其與實施例一的區別在於：所述水箱25頂部設置開口，所述開口上設置接冰雪漏鬥41，所述機架2頂部與所述接冰雪漏鬥41位置相對應處設置有缺口42用於，所述水箱25底部設置加熱模塊43且所述加熱模塊43與所述無線控制器6電信號連接。

該實施例中，在水箱頂部設置開口，並在開口上設置接冰雪漏鬥，同時在機架頂部與接冰雪漏鬥位置相對應處設置有缺口用於收集從電力線上落下的冰塊，而且水箱底部設置加熱模塊且加熱模塊與無線控制器電信號連接，這樣在除冰的過程中能夠收集部分落下的冰塊並通過加熱模塊將冰塊融化，從而為水刀分割模塊的水箱加水，這樣不需要講水箱設置很大，減輕了整體重量，節約了能源，而且可以根據需要將落下的冰塊融化為水使用，十分方便可靠。

實施例三：

如圖9所示，其與實施例二的區別在於：所述機架2底部設置重心調整模塊，所述重心調整模塊包括採用燕尾結構滑動設置在所述機架2底部的配重塊47和設置在所述機架2底部左側的自動伸縮杆48，所述自動伸縮杆48的自由端與所述配重塊47連接，所述自動伸縮杆48與所述無線控制器6電信號連接。

所述自動伸縮杆48為電動伸縮杆。

該實施例中，在機架底部設置重心調整模塊用於對本裝置的重心進行調整，避免重心不穩影響本裝置的工作；而重心調整模塊採用自動伸縮杆控制滑動設置在機架底部的配重塊的位置，進而起到調整重心的目的；而自動伸縮杆採用電動伸縮杆，具有體積小和易於控制的優點。

最後說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，本領域普通技術人員對本發明的技術方案所做的其他修改或者等同替換，只要不脫離本發明技術方案的精神和範圍，均應涵蓋在本發明的權利要求範圍當中。